Asahi Kasei: m-PPE Partikelschaum für E-Auto-Batterien

06.09.2019

SunForce, ein Partikelschaum auf Basis des von modifiziertem Polyphenylenether (m-PPE) von Asahi Kasei vereint Brandschutz und günstiges Crashverhalten mit positiven Eigenschaften für das Wärmemanagement von Batteriepaketen im E-Auto.

Im Vergleich zu Schaumstoffen aus Polystyrol oder Polyolefinen verleiht der Einsatz von m-PPE geschäumtem Material neue Anwendungen in Wärmemanagement und Brandschutz (Foto: Asahi Kasei).

Da Lithium-Ionen-Batterien erst bei einer stabilen Temperatur ihre volle Leistung entfalten, werden sowohl Heiz- als auch Kühlgeräte im Batteriepack des Fahrzeugs installiert, insbesondere für PHEVs (Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge) und BEVs (Batterie-Elektrofahrzeuge). Die Schaffung der richtigen Temperaturumgebung für die Batterie verbraucht jedoch viel Energie, so dass ein optimiertes Wärmemanagement der Batteriepakete immer wichtiger wird. Gleichzeitig stehen Sicherheitsthemen wie Brandschutz und Crashverhalten ganz oben auf der Agenda der OEMs.

Im Vergleich zu herkömmlichen Schaumstoffen aus Polystyrol oder Polyolefin verleiht der Einsatz von m-PPE diesem geschäumten Material einzigartige Eigenschaften und eröffnet neue Türen für Anwendungen im Bereich Wärmemanagement und Brandschutz. Der Werkstoff ist mit der Brandschutzklasse UL 94 V-0 zertifiziert. Neben der Flammschutzwirkung bietet das Material weiterhin exzellente Wärmedämmeigenschaften und fungiert gleichzeitig als leichtes, stoßdämpfendes Material für Fahrzeugbatterien.

Das Produkt eignet sich für Anwendungen in Automobil-Batteriegehäusen, leichten Stoßdämpfern, Sandwich-Verbundkernen mit Kohlefaserverstärkung sowie für Wärmedämmanwendungen.

Partikelschaum aus m-PPE ermöglicht bei geringer Größe der Schaumperlen das Formen dünner Wandungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen mechanischen Festigkeit und Steifigkeit (Foto: Asahi Kasei).

SunForce bietet auch aus Kostensicht Vorteile: Die Verarbeitung kann im Dampfformverfahren erfolgen, bei dem die Schaumperlen in eine Form gefüllt, expandiert und gleichzeitig mit der Wärme aus dem Dampf verschmolzen werden. Das Dampfformverfahren benötigt erheblich weniger Druck als das Spritzgießverfahren und ermöglicht daher den Einsatz einer Aluminiumform, die nur 10 bis 20 % der Kosten für ein im Spritzgießwerkzeug ausmachen soll. Darüber hinaus ist eine signifikante Reduzierung des eingesetzten Rohmaterials möglich, was zu einer Gesamtkostenreduzierung beiträgt.

Die hohe Formstabilität des Werkstoffs ist ein Schlüsselfaktor für die einwandfreie Funktion des Formteils. SunForce nutzt die Eigenschaften des m-PPE-Kunststoffs mit seinem im Vergleich zu anderen Polymeren niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten, und die Temperatureinflüsse im Herstellungsprozess sind relativ gering - was eine sehr präzise und genaue Produktgestaltung mit komplexen Strukturen ermöglicht. Gleichzeitig ermöglicht die geringe Größe der Schaumperlen das Formen dünner Wandungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen mechanischen Festigkeit und Steifigkeit.

„Wir werden die Anwendungsentwicklung und das technische Marketing von SunForce in Deutschland und Europa verstärken. Hier haben wir Anwendungsbereiche wie Batterieteile, Automobilelektronik und Verbundkernanwendungen für Außen- und Innenteile im Visier. Weiterhin stehen medizinische Geräte, Elektronikprodukte und andere Technologien im Fokus“, erläutert Nobuhiro Kikuchi, Manager für SunForce bei Asahi Kasei Europe. SunForce wurde 2011 auf dem japanischen Markt eingeführt. Die Marketingaktivitäten auf dem europäischen Markt laufen seit 2016.

www.asahi-kasei.co.jp/asahi/en
automotive-asahi-kasei.eu/

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